2024年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 原子物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 三輪 光嗣 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M51P |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | この授業では、原子物理学の歴史的な発展と、原子に関わる物理的諸問題を理解する上で必須の要素である量子力学の基本的な考え方を紹介し、原子の周期律表の意味を明らかにすることを目標とする。話題としては、原子核や現代的な原子物理の内容も含めながら、入門的講義を行う。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 板書を中心とした講義形式で行う。 |
| 履修条件 | 力学、電磁気学、および微積分などの基礎的な数学。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | １. 原子の構造と粒子性・波動性 原子の構造、固体の比熱 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 黒体放射 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第3回 | 光電効果、コンプトン効果 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第4回 | 光の干渉、物質の波動性 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第5回 | 原子スペクトルの離散性 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第6回 | ボーア・ゾンマーフェルトの量子化条件（その１） | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第7回 | ボーア・ゾンマーフェルトの量子化条件（その２） | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第8回 | ２. 量子力学入門 シュレンディンガー方程式の導入 レポートを出題する。提出期限等は授業内で連絡する。回収後に授業内で解説または略解の配布を行う。 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第9回 | 波動関数の確率解釈 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第10回 | １次元の箱の中の粒子（定常状態） | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第11回 | 不確定性原理 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第12回 | ３. 原子の量子力学と周期律 水素原子の波動関数、電子のスピン レポートを出題する。提出期限等は授業内で連絡する。回収後に授業内で解説または略解の配布を行う。 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第13回 | 原子の周期律（その１） | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第14回 | 原子の周期律（その２） | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
| 第15回 | 平常試験と解説 | 事前学習：授業内容を予習する。 事後学習：授業内容を復習する。 | 事前学習： 1時間 事後学習： 3時間 |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 |
シュポルスキー 『原子物理学』 東京図書
菊池健 『原子物理学』 共立出版
朝永振一郎 『量子力学I』 みすず書房
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験(60%)とレポート(40%)で総合的に評価する。 理解度確認期間における平常試験を予定しているが、正確な実施は未定であり、定期試験への変更やレポートのみによる成績評価への変更の可能性がある。授業でアナウンスを行う。 |
| 質問への対応 | 対面での質問は授業後に教室で、またはオフィスアワーに研究室で受け付ける。メールでの質問は随時受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室： 駿河台校舎8号館821C室 メールアドレス： miwa.akitsugu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:10 ～ 12:40
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| 学生への メッセージ |
分からないところは質問してください。 |